Mejores Tecnologías Disponibles (Best Available Technologies-BATs) CURTIDOS TRATAMIENTO FÍSICO-QUÍMICO

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1 Mejores Tecnologías Disponibles (Best Available Technologies-BATs) CURTIDOS LIFE ENV/ES/ TRATAMIENTO FÍSICO-QUÍMICO Fase del proceso productivo Tratamiento de aguas residuales Descripción Oxidación de sulfuros, precipitación de cromo, DQO, y eliminación de sólidos en suspensión mediante coagulación y floculación. Descripción técnica El tratamiento físico-químico implica la oxidación de sulfuros de los efluentes de ribera, la precipitación del cromo, la ecualización del flujo, el tratamiento físico-químico para eliminación de la DQO y equilibrado. La figura muestra el diagrama típico del tratamiento físico-químico. Cuando se lleva a cabo la recuperación de cromo, se suelen tratar los efluentes que contienen cromo por separado de los efluentes de ribera. Eliminación de sulfuros. La eliminación de sulfuros del efluente se puede conseguir mediante oxidación catalítica (aeración en presencia de sales de manganeso) a tiosulfatos y, en menores cantidades, en sulfatos. El tiosulfato se descompone en sulfuro y sulfito, con el que forma un equilibrio. El peróxido de hidrógeno (agua oxigenada) es caro y cuando se usa, se hace principalmente en combinación con la aireación en presencia de sales de manganeo o de hierro (II) para evitar la generación de malos olores. Los sulfuros en los efluentes también se pueden eliminar mediante precipitación con sales de hierro (II) y aireación. Debido a la aireación, se forman hidróxido de hierro (III) y sulfuro; el lodo negro se vuelve marrón y se sedimenta fácilmente. Junto con el hidróxido de hierro (III), el grueso de las sustancias orgánicas se sedimentará. Se puede utilizar sales de hierro cuando se tratan efluentes mezclados de tenería o corrientes de aguas residuales separadas. Esta precipitación genera grandes cantidades de lodo. El sistema más común para las tenerías es el uso de oxidación catalítica con sulfato de manganeso como catalizador. La oxidación de sulfuros en el bombo puede realizarse por completo, pero puede ser necesario llevarla a cabo en combinación con la oxidación de sulfuros del efluente en una instalación depuradora designada. La aireación puede eliminar los problemas con los sulfuros y se realiza insuflando aire en la base de una torre alta a través de un conjunto de difusores. Se pueden añadir manualmente las sales de manganeso para un proceso por lotes. Se encuentran disponibles sistemas de oxidación de sulfuros en continuo con control automático total. Se puede reducir la espumación con agentes auxiliares o con la aplicación limitada de queroseno. La oxidación catalítica no convierte los sulfuros en sulfatos de forma irreversible; de hecho, la reacción crea compuestos reversibles que con el Página 1 de 4

2 tiempo pueden volver a ser sulfuros (p.ej. durante el almacenamiento en un tanque de homogeneización con una operación de mezclado insuficiente). Por este motivo, este tratamiento no se considera adecuado para lagunas. Si se lleva a cabo la oxidación catalítica de sulfuros, existe la posibilidad de que los compuestos que contienen aminas se separen del efluente, generando malos olores. La oxidación biológica de los sulfuros del efluente también se puede conseguir durante el tratamiento biológico. Si el efluente que contiene sulfuros se mezcla con efluentes de la curtición al vegetal, se puede conseguir la oxidación de sulfuros simplemente mediante una buena aireación, o alternativamente mediante el uso de sales de aluminio, ya que las sales de hierro forman compuestos negros con los taninos vegetales. Precipitación de cromo La precipitación de cromo (III) es una técnica relativamente sencilla y más eficiente si se realiza en los efluentes separados tras el filtrado. La precipitación del cromo se consigue aumentando el ph por encima de 8 con un álcali, como el hidróxido de calcio, el óxido de magnesio, el carbonato de sodio, el hidróxido de socio y el aluminato de sodio. El cromo y otros metales se precipitan como hidróxidos insolubles. El valor de ph necesario para la precipitación depende del tipo de agua residual que contiene cromo a tratar. Cuando se usa la precipitación de cromo (III), se suelen segregar los efluentes que contienen cromo de aquéllos que no, y proceder a la precipitación del cromo en las corrientes separadas antes de mezclar el efluente. Cuando no es posible segregar las corrientes o no se recupera el cromo, se puede realizar la mezcla en condiciones controladas para que la alcalinidad que se utiliza para precipitar el cromo la aporte la cal presente en los efluentes de ribera. La precipitación se puede inhibir o reducir a un nivel no satisfactorio por la acción de la materia orgánica residual, los agentes enmascarantes, los agentes complejantes, las grasas y los tintes de las aguas residuales. Los sólidos en suspensión (fibras de piel, etc.) también deben tenerse en cuenta, ya que las sales de cromo se absorben en la superficie de las partículas y coloides e inhiben la precipitación hasta el grado de que los valores límites de emisión no se cumplen. Será necesario aplicar un filtro adicional a los sólidos filtrables antes de la descarga. Ecualización La ecualización del flujo y la combinación de efluentes son necesarias para tratar los picos de flujo. El equilibrado se puede llevar a cabo después del pretratamiento de los efluentes, es decir, después de la oxidación de sulfuros y la precipitación del cromo. Los efluentes de los diferentes procesos varían en su composición y se generan en diferentes momentos a lo largo del día. Para igualar las variaciones en la composición de los efluentes y conseguir un equilibrio eficiente, los tanques de ecualización deben tener capacidad para contener al menos los efluentes de un día. La combinación de efluentes suele dar lugar a la co-precipitación de contaminantes, mejorando así la eficiencia de la eliminación de la DQO. Es esencial que la mezcla se realice bien, y que los sólidos en suspensión no sedimenten y se mantengan las condiciones aeróbicas. Tiene que instalarse dispositivos de agitación mecánica o sistemas de inyección de aire. La inyección de aire también favorece la floculación. Página 2 de 4

3 Eliminación de la DQO Se puede eliminar un porcentaje importante de la DQO y de los sólidos en suspensión después de la coagulación y la floculación. Para optimizar su eliminación, es necesario controlar el ph del efluente en un nivel en el que los coagulantes y los floculantes sean lo más efectivos. Después de fijar el valor del ph y después del periodo de sedimentación, se puede añadir al agua residual un coagulante, como el sulfato de aluminio, el sulfato ferroso o floculantes poliméricos. Esto genera un floculado, que se sedimenta bien y consta de los productos químicos de la precipitación y los residuos orgánicos e inorgánicos presentes en las aguas residuales, dependiendo del pretratamiento aplicado. Si no se ha precipitado el cromo previamente, se formará hidróxido de cromo en esta fase y se eliminará en el lodo primario. El sulfato ferroso también elimina los sulfuros, pero deben tenerse en cuenta las desventajas. La floculación con polímeros mejora la eficiencia de la floculación, pero también aumenta considerablemente el volumen de lodo. Normalmente se establecen las dosis y condiciones adecuadas mediante experimentos in situ. La flotación es un método para eliminar los sólidos en suspensión y otras materias de los efluentes mezclados. Se basa en el principio inverso de la sedimentación, empleando pequeñas burbujas de aire o gas para llevar los sólidos en suspensión a la superficie, desde donde son eliminados. Un sistema comúnmente empleado es la flotación por aire disuelto (DAF). El aire se disuelve a presión en un saturador con parte del efluente tratado. Cuando después se reduce la presión en el tanque de tratamiento, se forman pequeñas burbujas de aire. Estas burbujas ascienden y llevan a los sólidos en suspensión a la superficie. Un dispositivo de desnatado elimina periódicamente la capa superficial. El proceso de flotación se basa en el acondicionamiento de la corriente con coagulantes y floculantes, como en la sedimentación, para facilitar el proceso de separación de sólidos. El efluente de entrada puede requerir un ajuste del ph, seguido de la aportación del coagulante adecuado. También puede ser necesario un floculante de polielectrolitos para la separación óptima de fases, especialmente de los sólidos coloidales, que tendrá que incorporarse antes de que el efluente entre en el tanque de flotación. Beneficios medioambientales Los beneficios ambientales de estas técnicas son: - reducción de la concentración de sustancias en las aguas residuales, en especial cromo y sulfuros, y de la demanda química de oxígeno; - preparación del agua residual para el tratamiento biológico. Desempeño ambiental y datos operacionales Los datos operacionales son extremadamente variables. La tabla muestra algunos datos sobre el desempeño ambiental. Posibles efectos colaterales La oxidación de sulfuros provoca la formación de sulfato. Es posible que se tenga que limitar el vertido de sulfato en el alcantarillado por el daño que pueden causar en los alcantarillados de hormigón. El uso de sales de hierro puede dar una coloración negra al efluente y aumentar el volumen de lodo primario generado. En condiciones anaeróbicas, los sulfatos pueden volver a convertirse en sulfuros. Se produce lodo, que constituye un residuo para eliminación. Se consumen productos químicos adicionales y se aumenta el consumo de agua y energía. Página 3 de 4

4 Consideraciones técnicas relevantes para la aplicabilidad de la técnica Todas las plantas en las que se realiza el tratamiento parcial o total del efluente pueden aplicar estas técnicas. Plantas en funcionamiento Todo tratamiento de efluentes de tenería conlleva un tratamiento físicoquímico. Fuente de información JOINT RESEARCH CENTRE. Best Available Techniques Reference Document for the Tanning of Hides and Skin Palabras clave depuradora de aguas residuales, sistemas de tratamiento de aguas residuales Página 4 de 4

5 Tabla 1 Página 5 de 5